СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ


RU (11) 2103557 (13) C1

(51) 6 F04D13/10, H02P7/36 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96112090/06 
(22) Дата подачи заявки: 1996.06.27 
(45) Опубликовано: 1998.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Максимов В.П. Регулируемое управление приводом установок погружных электронасосов. - М., 1981, с. 5, 6. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа Альметьевский завод погружных электронасосов - "АЛНАС" 
(72) Автор(ы): Ангорин Д.М. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа Альметьевский завод погружных электронасосов - "АЛНАС" 

(54) СКВАЖИННАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ 

Использование: в области добычи нефти и других пластовых жидкостей в процессах эксплуатации скважин электропогружными насосами. Сущность изобретения: в скважинной насосной установке для добычи нефти для питания электродвигателя используется однопроводный электрический кабель, по которому питающее напряжение подается к погружной части установки в виде постоянного тока. Для этого инвертор конструктивно выведен из схемы преобразователя частоты и расположен в скважине в зоне подвески электродвигателя. Трансформатор, обеспечивающий необходимое для работы двигателя напряжение, установлен на входе в преобразователь. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области добычи нефти и других пластовых жидкостей и может быть использовано в процессе эксплуатации скважин эпектропогружными насосами.

Известна конструкция насоса с частично-peгулируемым насосом, установленного в скважине на колонне подъемных труб. На устье скважины установлен тиристорный преобразователь частоты питающего напряжения, а также датчик давления и датчик напряжения, установленный в линии подвода электроэнергии к приводу (авт. св. СССР N 1262026, кл. F 04 D 15/00, 1986).

Наиболее близкие к изобретению является установка для откачки пенистой нефти с помощью электроцентробежного насоса с регулируемым числом оборотов. Установка содержит электроцентробежный насосный агрегат, преобразователь частоты и согласующий трансформатор, расположенные на дневной поверхности у устъя скважины, а также токоподводящий кабель и устройство управления преобразователем (Максимов В.П. Регулируемое управление приводом установок погружных электронасосов, М., 1981, с. 5, 6).

Поскольку для питания погружных электродвигателей требуется напряжение выше 380 В (750 - 2300 B), необходимо между преобразователем частоты и двигателем установить трансформатор.

Напряжение питания на электродвигатель существующих установок подается по трехжильному плоскому кабелю с жесткими требованиями к изоляции, что делает установку дорогостоящей, так как жилы кабеля изготавливаются из меди. При этом существует опасность повреждения установки из-за перекрытия изоляции между жилами.

Задачей изобретения является снижение металлоемкости конструкции и повышение ее экономичности путем замены трехжильного кабеля питания электродвигателя на одножильный. При этом уменьшаются электрические потери и расход дорогостоящей меди, которая идет на изготовление жил кабеля и повышается надежность установки в процессе эксплуатации за счет уменьшения опасности повреждения установки из-за перекрытия изоляции между жилами.

Указанная задача достигается тем, что необходимое для работы двигателя напряжение питания подается с трансформатора, установленного на входе преобразователя частоты. Преобразователь частоты преобразует это напряжение в такое же по величине с частотой регулируемой от 0 до 100 Гц. В процессе преобразования напряжение переменного тока переходит в напряжение постоянного тока, регулируемое по величине. Инвертор, выведенный из блок-схемы преобразователя частоты и расположенный в непосредственной близости от двигателя, преобразует напряжение постоянного тока, поступающее от выпрямителя в трехфазное напряжение переменного тока, которое подается на электродвигатель.

Таким образом подача напряжения постоянного тока, поступающее от выпрямителя к инвертору осуществляется однопроводным кабелем (вторым проводов является труба), что гораздо дешевле трехпроводного, кроме того требования к изоляции при передаче напряжения постоянного тока ниже, чем при передаче напряжения переменного тока.

На чертеже дана схема скважинной насосной установки для добычи нефти.

Установка содержит погружной центробежный насос 1, электродвигатель 2 переменного тока, частотный преобразователь 3, на входе которого установлен трансформатор 4, преобразующий напряжение, поступающее от станции управления 5 в номинальное.

Преобразователь 3 частоты содержит выпрямитель 7, блок 8 управления выпрямителем, инвертор 9, преобразующий постоянное напряжение, поступающее от выпрямителя 7 в переменное. Установка содержит также однопроводный кабель 6 подачи постоянного напряжения и колонну 10 подъемных труб.

Установка электроцентробежного насоса работает следующим образом.

При запуске установки переменное трехфазное напряжение питающего тока частотой 50 Гц, преобразуется трансформатором 4 в необходимое для работы погружного электродвигателя 2 переменное трехфазное напряжение питающего тока (750 - 2300 В в зависимости от мощности двигателя). Это номинальное напряжение (Unom) поступает на вход преобразователя 3 частоты. Преобразователь 3 преобразует Unom, частотой 50 Гц, в напряжение такой же величины с регулируемым спектром частот от 0 до 100 Гц.

Постоянное напряжение с выпрямителя 7 подается по однопроводному кабелю 6 на вход генератора 9. Инвертор 9 преобразует постоянное напряжение, регулируемое по величине в переменное, регулируемое по частоте, и подает его на ввод двигателя 2, осуществляя его запуск на требуемой для данного режима эксплуатации насоса частоте питающего напряжения.

Таким образом изобретение позволяет снизить металлоемкость конструкции кабеля и увеличить экономичность установки за счет снижения электрических потерь, а также повысить надежность работы установки за счет уменьшения опасности перекрытия изоляции между жилами кабеля. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Скважинная насосная установка для добычи нефти, состоящая из погружного центробежного насоса с электродвигателем, электрического кабеля питания, трансформатора, преобразователя частоты и колонны подъемных труб, отличающаяся тем, что для питания электродвигателя используется однопроводный электрический кабель, а питающее рабочее напряжение подается по нему к погружной части установки в виде постоянного тока, для чего инвертор конструктивно выведен из схемы преобразователя частоты и расположен в скважине в зоне подвески электродвигателя, а трансформатор, обеспечивающий необходимое для работы двигателя напряжение, установлен на входе в преобразователь.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru